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【题目】霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展.如图1所示,在一矩形半导体薄片的P,Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M,N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=k,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数.某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数.
(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图1所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连.
(2)已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.根据表中数据在图2中画出UH—I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字).
(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图3所示的测量电路,S1,S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向________(填“a”或“b”),S2掷向________(填“c”或“d”).为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串联在电路中.在保持其它连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间.
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【题目】如图所示,半导体板放在磁感应强度为B的匀强磁场中,B垂直于导体板的上、下表面。当电流I垂直左右横截面通过半导体板时,在半导体板的前后两表面间会产生电势差UH,这种现象称为霍尔效应,定义霍尔电阻为。实验表明,当磁场不太强时RH与B成正比;当磁场超过一定数值时,RH会显示出量子化行为,可以表示为,n为正整数。已知R0仅与元电荷e和普朗克常数h有关。你可能不了解此现象的具体机制,也不会求解R0的表达式,但根据所学的知识你可以对R0表达式的合理性做出一些判断。根据你的判断,下列关于R0的表达式可能正确的是( )
A.B.C.D.
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【题目】(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧如下图所示的部件________ (选填“A”“B”“C”或“D”)。从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm。
(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径。在测量时,示数如上图乙所示,则读数分别为_______mm。
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【题目】在研究磁场对电流作用的实验中,将直导线换作一块厚度(ab边长)为d、宽度(bc边长)为l的半导体板。如图所示,当有电流I垂直于磁场方向通过半导体板时,连接在半导体板两侧的电压表指针发生偏转,说明半导体板两侧之间存在电压,这个电压叫做霍尔电压UH。用同种材料制成的不同规格的半导体板进一步实验,并在表格中记录了数据结果。后来由于某种原因表格的第一行有些污渍导致有些内容看不清楚了,请你用学过的物理知识并结合表格数据,判断表格中第二列和第三列可能分别是哪个物理量( )
外加磁场B/T | 霍尔电压UH/V | |||
1 | 1.0×10-3 | 2.0×10-4 | 4.0×10-1 | 1.4×10-2 |
2 | 1.0×10-3 | 4.0×10-4 | 4.0×10-1 | 7.0×10-3 |
3 | 1.0×10-3 | 2.0×10-4 | 2.0×10-1 | 7.0×10-3 |
A.第二列为板的宽度l
B.第二列为通入的电流强度I
C.第三列为板的厚度d
D.第三列为通入的电流强度I
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【题目】气象研究小组用如图所示的简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3 m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°.下列说法正确的是( )
A. 当θ=60°时,风速v=6 m/s
B. 当风速增大到某一值时,θ可能等于90°
C. 若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变
D. 若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小
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【题目】如图所示,竖直平面xOy内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/c,在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T一带电量q= +0.2C、质量m=0.4kg的小球由长l=0.4m的细线悬挂于P点小球可视为质点,现将小球拉至水平位置A无初速释放,小球运动到悬点P正下方的坐标原点O时,悬线突然断裂,此后小球又恰好能通过O点正下方的N点,(g=10m/s2),求:
(1)小球运动到O点时的速度大小;
(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小;
(3)ON间的距离。
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【题目】如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m=5×l0﹣2kg、电荷量q=+1×10﹣6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求弹簧枪对小物体所做的功;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度.
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【题目】某小组利用频闪照相的方法研究单摆的运动过程,即用在同一张底片上多次曝光的方法,在远处从与单摆摆动平面垂直的视角拍摄单摆在摆动过程中的多个位置的照片。从摆球离开左侧最高点A时开始,每隔相同时间曝光一次,得到了一张记录摆球从A位置由静止运动到右侧最高点B的照片,如图所示,其中摆球运动到最低点O时摆线被一把刻度尺挡住。对照片进行分析可知( )
A.A和B位置等高,说明摆球在运动过程中机械能守恒
B.摆球在A点的所受合力大小大于在B点的合力
C.摆球经过O点前后瞬间加速度大小不变
D.摆球经过O点前后瞬间角速度大小不变
E.摆球从A点到O点的过程中重力做功的功率,等于摆球从O点到B点的过程中克服重力做功的功率
F.在O点附近摆球相邻位置的间隔较大,说明其在O点附近相邻位置间的运动时间较长
G.小球在A点受绳的拉力大小小于其在B点受绳的拉力
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【题目】如图所示,为伽利略设计的斜面实验.伽利略理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来,能更深刻地反映自然规律.下面给出了伽利略斜面实验的四个事件:
①减小斜面BC的倾角(图中BC′),小球将通过较长的路程,仍能到达原来的高度
②由静止释放小球,小球沿斜面AB滚下,滚上另一斜面BC,高度几乎与原来相同
③如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度
④继续减小BC的倾角,最终使它水平,小球将沿水平面以恒定速度一直运动下去
对事件性质的判断及排序,正确的是( )
A.事实②→推论①→事实③→推论④
B.事实①→推论②→事实③→推论④
C.事实②→推论①→推论④→推论③
D.事实②→推论③→推论①→推论④
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【题目】如图所示,轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端与静止在光滑水平面上的木块A相连接,子弹B沿水平方向射入木块后留在木块内,再将弹簧压缩到最短。上述这个过程可抽象为两个典型的过程:过程①是子弹射入木块并获得共同速度;过程②是木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短。已知木块的质量大于子弹的质量,空气阻力可忽略不计,则下列说法中正确的是( )
A.过程①中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失动能的二分之一
B.过程②中弹簧的最大弹性势能一定小于过程①中子弹损失的动能
C.过程②中弹簧的最大弹性势能一定大于过程①中木块所获得的动能
D.过程②中弹簧的最大弹性势能一定小于过程①中子弹损失动能的二分之一
E.过程①中木块对子弹所做功绝对值一定小于子弹对木块所做功的绝对值
F.过程①中木块对子弹的冲量大小一定等于子弹对木块的冲量大小
G.过程②中墙壁对弹簧的冲量大小一定等于木块和子弹动量的减小量
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